Исследователи приближаются к тайне шизофрении

Семь процентов взрослого населения страдают от шизофрении, и хотя ученые пытаются на протяжении веков понять эту болезнь, они еще не знают, что вызывает заболевание, и какие физиологические изменения болезнь вызывает в организме. Врачи не могут поставить диагноз, глядя на конкретные физиологические изменения в крови или ткани пациента.

В попытке найти физиологию шизофрении исследователи из Университета Южной Дании провели испытания на крысах, и теперь они считают, что причина находится в белках.

Очень трудно изучать деятельность  мозга больных шизофренией, и именно поэтому исследователи часто используют животных и стремятся понять тайны шизофренического мозга. Мозг крысы напоминает человеческий мозг во многих отношениях, поэтому его изучение поможет больше узнать мозг человека.

Сильный галлюциногенный phenocyclidine препарат (РСР) вызывает широкий спектр симптомов, которые очень похожи на шизофрению. 

«Когда мы даем PCP крысам, они становятся объектами исследования шизофрении», — объясняет Ole Nørregaard Jensen, профессор и заведующий кафедрой биохимии и молекулярной биологии.

Среди симптомов и реакций, которые можно наблюдать у людей и крыс, это изменения  движений и снижение когнитивных функций, таких как нарушение памяти, внимания и способности к обучению.   Ученые изучали крыс в течение многих десятилетий, но до сих пор никто толком не знал, что происходит в крысиных мозгах на молекулярном уровне.

PCP поглощается очень быстро и действует на головной мозг в течение нескольких часов. Таким образом, было важно  изучать клетки мозга крыс вскоре после того, как им дали галлюциногенные препараты. 

«Мы могли бы увидеть изменения в белках  мозга уже через 15 минут», — утверждает ученый.

«Мы обнаружили 2604 белков  и в 352 из них увидели изменения, которые могут быть связаны с PCP инъекцией.  Эти 352 белка  чрезвычайно интересно изучить более подробно, если они также изменяются у людей с шизофренией, будет интересно попробовать разработать препарат, который может предотвратить изменения в белках, которые приводят к шизофрении», — утверждает Ole Nørregaard Jensen. 

 352 белка в мозге крыс немедленно отреагировали, когда животные были подвержены PCP. Началась цепная реакция нарушений в молекулярной сети вокруг белков, таких как изменения в обмене веществ и балансе кальция.

«Эти 352 белка вызывают у крыс изменение поведения — и, вероятно, сопоставимы с разрушительными изменениями в шизофреническом мозге», — утверждает Ole Nørregaard Jensen.

Двенадцать крыс использовали для эксперимента. Шесть получали инъекцию с галлюциногенным PCP препаратом (10 мг / кг массы тела), и шести вводили солевой раствор. Через 15 минут  первые два животных в каждой группе были убиты и менее чем за две минуты образцы их мозга (височные доли) быстро замораживали в жидком азоте.

После 30 и 240 мин соответственно то же самое было сделано с другими крысами. Собранные образцы тканей были подвергнуты различным масс-спектрометрическим анализам  белка. Анализы показали различия в фосфорилировании  белков, указывающих какие белки были затронуты PCP препаратами. Интерпретация данных белков показывает, что РСР влияет на ряд процессов в клетках мозга и приводит к изменениям в балансе кальция в клетках головного мозга,  изменениям в метаболизме клеток и в структуре клетки.

Подробнее в научной статье:

Palmowski, Pawel;  Rogowska-Wrzesinska, Adelina;  Williamson, James;  Beck, Hans C.;  Mikkelsen, Jens D. et al. Acute Phencyclidine Treatment Induces Extensive and Distinct Protein Phosphorylation in Rat Frontal Cortex // J. Proteome Res. -2014 — vol. 13 (3) p. 1578-1592

©Medical Insider